水杨酸浸种对祁术萌发及叶绿素含量与光合速率的影响

过雪莹 白梦 魏锋 张文 胡长玉

摘 要：以白术种子为试材，采用浓度为0.25、0.5、1、2mmol/L的水杨酸浸种处理白术种子，研究不同的水杨酸浓度和浸种时间对药用植物祁术种子萌发的影响，并探究不同处理对株苗叶绿素和光合速率的影响。结果表明：1mmol/L的水杨酸对祁术种子萌发率、株苗的光合速率和叶绿素含量有显著影响。以水杨酸浸种4～6h效果最为明显;浸种4h后，1mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子发芽率达到最高，达45.33%，显著高于对照组（P<0.05），较对照组提高了34.67%;苗叶绿素值达28.899，显著高于对照组（CK）和其他浓度组;对光合速率有极显著影响（P<0.01），浸种4h与6h差异显著（P<0.05）。

关键词：祁白术;外源激素（SA）;种子萌发;叶绿素;光合速率

中图分类号 S567.23+3;Q946.82+8.3;S351.5+1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）09-0033-03

野生祁白术（Atractylodes macracephala Koidz），菊科苍术属，多年生草本植物。野生祁白术为白术的一种，因品种特别、多为野生、产于祁门而得名。野生祁术在药理、功效上均优于苍术和一般白术[1]。据《本草纲目》记载，祁术补脾温胃、和中燥湿、益气生血…有补气、补血、壮筋、健脾、益胃、止泻、养神、安胎、消除疲劳、消除虚脱等功效，可治疗肝炎、胃溃疡、十二指肠溃疡等多种疾病。有最新研究成果表明，祁术还有抗癌作用[2]。随着生活水平的提高和健康意识的增强，人们愈发关注祁术的药理和保健作用，故祁术的需求量不断增加。野生祁术生长在海拔800m以上的高山地带，受地形的影响，云雾较多、日照偏少，加之山体陡峻，昼夜温差变化剧烈，该物种赖以生存的光、温和水等条件较恶劣，加上药农的采挖，造成其生存繁衍能力降低，故种子结实率、萌发率、幼苗成活率较低。为解决以上问题，试验设计采用抗逆药剂水杨酸处理祁术种子，旨在研究水杨酸对白术种子萌发及幼苗生理特性的影响，为生产实践中白术育苗工作提供理论基础。

有研究表明，水杨酸（SA）对缩短发芽时间、提高发芽指数、促进胚根和胚芽的生长、提高根冠比以及侧根原基的形成都有显著作用[3]。更为重要的是，SA作为植物应对生物胁迫及非生物胁迫反应的重要信号分子，能诱导多种植物对这些胁迫产生持续抗性[4]，诱导许多植物抗性相关酶的生成，并调节其活性[5]。其通过阻断过氧化物酶的活性诱导过氧化氢形成第2信史来激发下游抗性反应，以提高植物对生物胁迫的抗性。此外，水杨酸还可以溶解角质层，故易于促进种子萌发[6]。水杨酸在黄瓜、豌豆和烟草等作物上的应用有较多的研究报道[7]，但目前未见过水杨酸对野生祁白术种子萌发的研究报道。故该研究在以野生祁白术种子为试材、以水杨酸为引发物质的条件下，研究外源水杨酸对野生祁术种子萌发的影响机制，以期为栽培优质高产野生祁白术提供方法。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点 试验于2018年在黄山学院实验苗圃实验室内进行。

1.2 试验材料 本试验所用白术种子来源于2017年11月从黄山祁门野生祁术植株上收集的生长健壮、无病虫害的种子，于干燥处贮藏。2018年4月，将种子消毒后进行处理。

1.3 试验仪器及试剂 天平：梅特勒-托利多AL204电子分析天平;发芽箱：温室培养箱;发芽器皿：培养皿;发芽基质：发芽纸、脱脂海绵、纱布;外源激素：水杨酸（SA）;测量仪器：皮尺、直尺、SY-1020光合作用测定仪、SPAD-502Plus叶绿素含量测定仪。

1.4 试验方法

1.4.1 试验设计 试验共设4个SA浓度处理，即S1：0.25mmol/L;S2：0.5mmol/L;S3：1mmol/L;S4：2mmol/L;以清水处理作对照（CK），每组3次重复。

1.4.2 试验方法 取籽粒饱满的白术种子分组，每组100粒。用清水浸泡3min后捞出，再用3%的次氯酸钠溶液浸泡消毒5min，然后用蒸馏水冲洗4次。在室温条件下用上述不同浓度SA对祁白术种子分别进行4、6、8h的浸种处理。每组处理进行3次重复，每重复组为100粒种子。种子经外源激素处理后，清水冲洗3～5次。再在培养皿中放入1层纱布，加入浸湿的脱脂绵，铺上1层滤纸，使用营养液将滤纸湿润，再将处理过的种子移植到培养皿中，每个培养皿中整齐放置50粒种子，然后放于温室培养箱中，每天检查滤纸3次，使滤纸始终保持湿润状态。培养箱温度控制在26℃，每天光照12h。于第7天测定发芽势，第10天计算发芽率，发芽率的计算标准为胚根长度占种子长的1/2。每天将腐烂的种子从培养皿中清除，其他继续培养至子叶完全展开。然后将发芽的白术种子按照不同处理进行标记、分组播种到苗圃地，使其在自然环境下使其继续生长发育。播种30d后每周测量1次已成活株苗的叶绿素含量和光合速率。

1.4.3 数据统计 发芽率（%）=发芽种子数/供试种子总粒数×100;发芽势（%）=发芽高峰期发芽的种子数/供试种子总粒数×100。试验数据采用Excel软件处理，单变量方差分析及多重比较（塔姆黑尼法）等在SPSS 25.0數据分析软件中完成。

2 结果与分析

2.1 不同水杨酸浓度、处理时间对祁白术种子萌发的影响 由表1可知，经浸种4h后，其中0.25mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子的发芽势高达12.67%，显著高于对照组，但与0.5、1mmol/L的处理无差异（P>0.05）;经浸种6h后，5组之间不存在显著差异（P>0.05）;经浸种8h后，5组之间差异不显著（P>0.05）。浸种4h后，1mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子发芽率达到最高，达45.33%，显著高于对照组（P<0.05），较对照组提高了34.67%，而0.25、0.5、2.0mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子，发芽率均高于对照组，且与1mmol/L的水杨酸处理无显著差异（P>0.05）;浸种6h后，0.25、0.5、1.0mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子，发芽率与对照组存在显著差异（P<0.05），2mmol/L与对照无显著差异（P>0.05）;经8h浸种后，0.25、0.5、1.0mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子，发芽率显著高于对照，其中1mmol/L水杨酸处理的祁门白术种子发芽率最高，达38.67%，较对照提高了32个百分点。

2.2 不同浓度水杨酸、处理时间对祁白术光合效率的影响 将光合速率仪的数据导出整理，用单因素变量的统计分析方法对因素A（水杨酸浓度）和因素B（浸种时间）分别进行方差分析，见表2。由表2可知，水杨酸浓度和浸种时间都与光合速率有显著性（P<0.05），且浓度对光合速率具有极显著影响（P<0.01）。2mmol/L水杨酸浸种的祁术苗光合速率高达1.893，显著高于对照组（CK）和其他浓度组。而1mmol/L的水杨酸浸种的祁术苗却显著低于对照组。所试验浓度对光合速率的影响未表现明显峰值。4h浸种的祁术苗光合速率高达1.310，显著高于6h和8h处理。

分别对因素A（水杨酸浓度）与因素B（浸种时间）采用塔姆黑尼作多重比较，见表3、4。由表3知，4种处理中，0.5、1mmol/L水杨酸处理均与对照组在光合速率上有极显著影响（P<0.01），而其他浓度间差异不显著。由表4知，3种浸种时间中，4h与6h在光合速率上有显著影响（P<0.05），而4h与8h间差异不显著（P>0.05）

2.3 不同浓度水杨酸、处理时间对祁白术叶绿素含量的影响 将叶绿素仪中的数据导出整理，用单因素变量的统计分析方法对因素A（水杨酸浓度）和因素B（浸种时间）分别进行方差分析，见表5。由表5可知，水杨酸浓度和浸种时间都与叶绿素有极显著性（P<0.01），1mmol/L的水杨酸浸种的祁术苗叶绿素值高达28.899，显著高于对照组（CK）和其他浓度组。不同的水杨酸浓度对祁术叶绿素的影响表现为低浓度抑制、高浓度促进的趋势。6h浸种的祁术苗叶绿素值高达28.762，显著高于8h的处理。

分别对因素A（水杨酸浓度）与因素B（浸种时间）采用塔姆黑尼作多重比较，见表6、7。由表6可知，5种浓度中，2mmol/L与其他4种浓度在叶绿素上均显著差异（P<0.05），且分别与对照组和1mmol/L之间呈极显著差异，而其他4种浓度间差异不显著（P>0.05）。由表7知，3种浸种时间中，4h与6、8h在叶绿素上均有极显著差异（P<0.01），而6h与8h间差异不显著（P>0.05）。

3 结论与讨论

本试验用不同的水杨酸浓度和浸种时间对药用植物祁术进行种子萌发试验，并探究其不同处理下对株苗叶绿素和光合速率的影响。经外援水杨酸（SA）浸种处理后，祁白术种子发芽率和发芽势发生明显变化，此结论与崔继光[8]、范晓龙[9]、王前菊[10]等人研究结果一致;从此试验研究结果来看，提高祁白术发芽率的最佳处理浓度和处理时间分别为1mmol/L和4h。本研究表明，外源激素水杨酸（SA）对祁术种子发芽率的影响均表现为明显的促进作用[11]。1mmol/L的水杨酸在4h处理下，种子萌发率最高。而在5种处理浓度中，2mmol/L的水杨酸虽相比对照组有促进作用，但与对照组差异不明显[12]。而1mmol/L的水杨酸虽与对照组差异显著，但未见有促进作用。因2019年黄山天气较旱，且测量光合速率的时期连续多云天气，株苗可能受天气与露地条件等的影响，株苗气孔处于关闭状态，数值多为0，故水杨酸的浓度是否对光合速率有影响有待进一步研究。但研究水杨酸在对叶绿素的影响中，发现1mmol/L的水杨酸在6h处理下效果最佳。

综上所述，1mmol/L的水杨酸对祁术种子萌发率、株苗的光合速率和叶绿素有显著影响。以水杨酸浸种4～6h对祁术种子的效果最为明显。建议以1mmol/L的水杨酸浸种祁术种子4～6h，同时注意露地条件、温度等条件，以便可以提高祁术合格苗木的比例，多生壮苗，为株苗的早期生产打下良好的基础。但效果最显著的具体浸种时间，仍需后续研究。

参考文献

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（责编：王慧晴）